AVALIAÇÃO DA FITOTOXICIDADE DE COMPOSTOS

ORGÂNICOS A PARTIR DE ENSAIO DE GERMINAÇÃO DE

SEMENTE DE AGRIÃO

Caroline Arisa Goto1

Ane Louise Dionizio Mendes2
Ana Beatriz de Melo Segatelli3
Tatiane Cristina Dal Bosco 4

Reaproveitamento, Reutilização e Tratamento de Resíduos (sólidos e líquidos)

Resumo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a fitotoxicidade de compostos orgânicos de diferentes origens
sobre as sementes de Lepidium sativum (agrião). Foram utilizados dois compostos orgânicos: um
derivado do processo de compostagem com maravalha e cascas de laranja, e outro derivado de
resíduos de hortifrúti e poda de árvores. As análises foram realizadas em triplicata, avaliando-se os
parâmetros: taxa de germinação (GR), comprimento da raiz (RI) e Índice de Vitalidade Munoo-
Liisa (MLV). Os resultados da análise da GR mostraram que ambos os compostos ficaram abaixo
dos índices recomendados, que exigem pelo menos 80% de germinação para serem considerados
livres de fitotoxicidade. Em resumo, foi possível concluir que ambos os compostos demonstraram
efeitos fitotoxicológicos. No entanto, o processo de compostagem continua a ser uma alternativa
para minimizar os impactos ambientais e garantir um ciclo de vida mais limpo para materiais que,
de outra forma, seriam descartados como resíduos.
Palavras-chave: Compostos Orgânicos; Fitotoxicidade; Índice de Germinação

1Graduanda em Engenharia Ambiental e Sanitária, Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus

Londrina, caroline_a_goto@hotmail.com
2Graduanda em Engenharia Ambiental e Sanitária, Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus

Londrina, anelouise@alunos.utfpr.edu.br
3Mestre em Tecnologia Ambiental, Instituto Politécnico de Bragança - Portugal, anabsegatelli@hotmail.com
4Profª.Drª. Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Campus Londrina, tatianedalbosco@gmail.com
INTRODUÇÃO
Com o passar dos anos, a geração de resíduos sólidos teve um aumento significativo,
tanto sob o aspecto quantitativo quanto em relação à diversidade de resíduos produzidos.
No Brasil, a população cresceu 15,6% entre 1991 e 2000, enquanto o total de descarte de
resíduos no país aumentou 49% (WALDMAN, 2010; DI CREDDO, 2012). De acordo com
a composição gravimétrica brasileira, 45,3% dos resíduos sólidos urbanos são resíduos
orgânicos (ABRELPE, 2020). Porém, há poucas iniciativas no país para o tratamento desta
importante fração dos RSU, o que implica em sua disposição final em aterros sanitários,
aterros controlados e lixões. A compostagem é uma técnica que pode ser empregada para o
tratamento destes resíduos e apresenta diversas vantagens do ponto de vista ambiental e
econômico.
De acordo com Sartori et al. (2016), o resultado do emprego deste método é um
produto estabilizado biologicamente, rico em matéria orgânica mais humificada e nutrientes
minerais, que ajuda a melhorar a qualidade dos solos e a produtividade das plantas, além
de ser um potencial condicionador do solo (OLIVEIRA; SARTORI; GARCEZ, 2008). A
utilização de compostos orgânicos como substratos apresenta como vantagem o suprimento
das necessidades de nutrientes dos solos e das plantas, tornando-as mais resistentes a
doenças e pragas, além de ajudar em seu desenvolvimento (FERMINO, 2002; CARLILE,
1997).
Para serem utilizados como adubação orgânica, os compostos devem apresentar
boas propriedades físicas, químicas e biológicas, e serem adequados às necessidades de
cada cultura (BRITO; MOURAO, 2015). A fitotoxicidade é um importante critério para
avaliar a conformidade do composto para fins agrícolas (TIQUIA et al., 1996; BREWER;
SULLIVAN, 2003 e COOPERBAND et al., 2003). Estudos sobre impactos ambientais dos
resíduos orgânicos têm sido direcionados para a presença de organismos patogênicos,
metais pesados e nitratos (ANDRADE; MATTIAZZO, 2000 e VIEIRA; CARDOSO,
2003), o que aumenta a fitotoxicidade compostos obtidos.
Pesquisas demonstraram também que compostos ainda não maturados podem ser
prejudiciais ao solo, devido à alta indução de atividade microbiana, reduzindo a
concentração de oxigênio no solo e bloqueando o nitrogênio disponível (KIEHL, 2008).
Além disso, compostos não maturados podem retardar ou até mesmo inibir a germinação
das sementes e o crescimento das plantas (CERRI et al., 2008).
Para tanto, os testes de germinação são bioensaios acessíveis, amplamente usados
para inferir sobre o nível de maturação e fitotoxicidade de materiais biodegradáveis e de
compostos (WALTER et al., 2009). O índice de comprimento da raiz, por exemplo, é
expresso como a diferença percentual do comprimento da raiz de sementes germinadas de
agriões no material testado em comparação com o comprimento médio da raiz de amostras
de controle (RI%), que combinado com as medidas de taxa de germinação das sementes
(GR%), resulta no índice de vitalidade de Munoo (MLV%), utilizado para determinar a
fitotoxicidade de um composto orgânico. De acordo índices recomendados pela California
Compost Quality Council (CCQC, 2001), compostos que possuam valores para o índice de
GR maiores ou iguais a 80% podem ser considerados como não fitotóxicos
Diante do exposto, objetivou-se, neste trabalho, avaliar a fitotoxicidade de dois
compostos orgânicos, sendo um produzido a partir da compostagem de casca de laranja e
maravalha (CLV) e o outro a partir de resíduos gerados em um restaurante universitário
(RU), a partir da germinação de Agrião (Lepidium sativum). Portanto, foram realizados
ensaios e cálculos para determinação da taxa de germinação e comprimento médio da raiz
do Lepidium sativum, o qual foi escolhido devido às suas vantagens em relação ao tempo
de germinação e em termos de sensibilidade.

METODOLOGIA
Para este ensaio, foram utilizados dois compostos, CLV e RU, os quais foram
obtidos de composteiras compostas, respectivamente, com uma proporção de 2:1 em
volume de maravalha e casca de laranja, e outra, de podas de árvore e resíduos provenientes
do restaurante universitário da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus
Londrina (UTFPR-LD).
Cabe ressaltar que ambos os processos de compostagem duraram 90 dias e que
realizou-se a aferição das temperaturas diariamente, assim como os revolvimentos para a
aeração e o ajuste de umidade, determinado a partir do teste da mão preconizado por Nunes
(2009).
Para a realização do ensaio, após os compostos serem coletados, estes foram secos
em estufa a 60ºC por 24 horas para remoção da umidade residual e, em seguida, peneirados
com uma peneira de 4 mm.
Com os compostos peneirados, fez-se o preparo dos extratos. Para isso, as amostras
dos dois compostos foram colocadas em erlenmeyers e adicionou-se uma solução nutritiva
cuja composição é apresentada na Tabela 1. A extração ocorreu por 4 horas e, em seguida,
fez-se a filtração com o uso de uma gaze, até se obter 75 mL de solução.

Tabela 1 - Formulação da solução nutritiva utilizada na extração dos compostos

Nome Compostos químicos µmol L-1 µgL-1

Nitrato de amônio NH4NO3 1,0 80

Nitrato de cálcio Ca(NO3)2· 4 H2O 4,0 944

Nitrato de potássio KNO3 6,5 657

Fosfato de mono-potássio KH2PO4 1,5 204

Sulfato de magnésio MgSO4 · 7 H2O 1,25 308

Nitrato de magnésio Mg(NO3)2 · 6 H2O 0,25 65

Ferro quelato Fe-DTPA (7% Fe) 15 11,97

Sulfato de magnésio MnSO4 · H2O 8 1,35

Sulfato de zinco ZnSO4 · 7 H2O 4 1,15

Bórax Na2B4O7 · 10 H2O 6,26 2,39

Sulfato de cobre CuSO4 · 5 H2O 0,75 0,19

Molibdato de sódio Na2MoO4 · 2 H2O 0,5 0,12

Fonte: British Standards Institution (2011)

O ensaio de fitotoxicidade foi realizado de acordo com a metodologia estabelecida

na Norma Britânica EN 16086-2:2011 (BRITISH STANDARDS INSTITUTION, 2011).
Utilizaram-se placas de Petri completas com perlita umedecidas com 25 mL do extrato
obtido dos compostos. Acima da camada de perlita foi colocado um papel filtro de
gramatura de 80g/m², porosidade de 3 micras e espessura de 0,016 mm, onde foram
adicionadas 10 sementes de agrião (Lepidium sativum). Em seguida, as placas foram
tampadas e vedadas com filme plástico e incubadas em BOD, na vertical, com ângulo entre
70º a 80º, conforme proposto pela Norma Técnica Britânica BS EN 16086-2:2011
(BRITISH STANDARDS INSTITUTION, 2011), como pode ser observado na Figura 1.
A incubação das placas durou 72 horas a 24 °C.

Figura 1. Disposição das placas de Petri na BOD

Fonte: Autoria própria (2023)

Foram montadas 9 placas de Petri, sendo 3 utilizando o composto proveniente do

RU, 3 proveniente do CLV e 3 placas controle, que utilizava apenas a solução nutritiva,
sem uso de compostos orgânicos.
Ao final do processo foram realizadas as fotografias das placas de Petri, utilizando-
se de um suporte para padronizar a distância da câmera e das placas. Tais fotos foram
processadas no software ImageJ para determinar a porcentagem de germinação e o
desenvolvimento radicular a partir do comprimento das raízes (dado em mm).
Para o cálculo do índice de comprimento da raiz (RI) utilizou-se a Equação 1.

𝑅𝐿𝑠1 𝑅𝐿𝑠2 𝑅𝐿𝑠3

+ +
𝑅𝐿𝑐 𝑅𝐿𝑐 𝑅𝐿𝑐
𝑅𝐼 (%) = ∗ 100 (Eq. 1)
3

Onde:
RI é o índice de comprimento da raiz;
RLs1 é o comprimento médio da raiz da primeira réplica;

RLs2 é o comprimento médio da raiz da segunda réplica;

RLs3 é o comprimento médio da raiz de terceira réplica;
RLc é o comprimento médio da raiz das amostras de controle.

Os índices de vitalidade Munoo (MLV) foram calculados a partir da Equação 2.

(𝐺𝑅𝑠1∗𝑅𝐿𝑠1)+(𝐺𝑅𝑠2∗𝑅𝐿𝑠2)+(𝐺𝑅𝑠3∗𝑅𝐿𝑠3)
MLV(%) = ∗ 100 (Eq. 2)
3

Onde:
MLV é o índice de vitalidade Munoo - Liisa da amostra (% em relação ao controle)
GRs1 é a taxa de germinação na primeira réplica, em %;
GRs2 é a taxa de germinação na segunda réplica, em %;
GRs3 é a taxa de germinação em terceira réplica, em %;
GRc é a taxa média de germinação das amostras de controle, em %;
RLs1 é o comprimento médio da raiz da primeira réplica;
RLs2 é a média do comprimento da raiz da segunda réplica;
RLs3 é o comprimento médio da raiz da terceira réplica;
RLc é o comprimento médio da raiz das amostras de controle.

RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na Tabela 1 apresentam-se as imagens do ensaio obtidas após 72 horas na BOD,
diferenciadas entre controle, CLV e RU. A partir das imagens é possível observar que a
maior parte das sementes dos tratamentos controle e CLV germinaram e se desenvolveram,
enquanto grande parte das sementes do tratamento RU não germinaram ou apresentaram
menor desenvolvimento das raízes. Além disso, pode-se observar que as raízes do
tratamento CLV apresentaram maior desenvolvimento quando comparadas ao tratamento
controle, o que pode ser um indicativo de menor fitotoxicidade e maior disponibilização de
nutrientes por parte do composto CLV.
Tabela 1. Fotografias das placas de Petri após 72 horas na BOD

TRATAMENTO AMOSTRA 1 AMOSTRA 2 AMOSTRA 3

CONTROLE

CLV

RU

Além do aspecto visual, os parâmetros GR, RI e MLV foram obtidos a partir do

tratamento das imagens no software ImageJ, cujos resultados são apresentados na Tabela
2.

Tabela 2. GR, RI e MLV dos compostos estudados obtidos no software ImageJ

CONTROLE CLV RU
GR 83% 70% 40%
RI 100% 217% 73%
MLV 99% 183% 35%
 De acordo com os índices recomendados pela California Compost Quality Council
(CCQC, 2001), o índice de GR precisa ser de, no mínimo, 80% para ser considerado livre
de fitotoxicidade. Portanto, nota-se, na Tabela 2, que ambos os compostos testados são
classificados como fitotóxicos. Dessa maneira, pode-se atribuir, para ambos os casos a não
maturação total do composto (KIEHL, 1998). Da mesma forma, Zucconi et al. (1981)
afirmam que valores de GI inferiores a 50% indicam composto não maturado, e Bernal et
al. (2009) indicam que compostos imaturos podem apresentar altos teores de amônia, ácidos
orgânicos e compostos solúveis que podem limitar a germinação e o desenvolvimento das
raízes.
A utilização do composto como adubo, após a maturação total do composto, não
deve apresentar substâncias fitotóxicas nas mudas do agrião, garantindo sua qualidade e
germinação. Segundo Kiehl (1998) um substrato pode ser considerado fitotóxico quando as
plantas germinadas se apresentam mais fracas, como pode ser observado no composto do
RU. Tal comportamento pode estar relacionado a um baixo teor de nutrientes, baixa
estabilidade e maturidade do composto, além da baixa capacidade retenção de água, baixa
CTC e um elevado pH, resultando na presença de substâncias tóxicas no composto (KIEHL,
1998). Egreja Filho (1996) ainda sugere que outros fatores como sólidos voláteis, alta
umidade e relação C/N, podem influenciar negativamente no desempenho das plantas.
González-Fernández et al. (2015) também avaliaram o índice MLV (compara a taxa
de germinação e o comprimento das raízes), em compostos orgânicos e obtiveram valor de
MLV inferior a 80%, o que também indica que o composto apresenta ainda característica
fitotóxica. Apesar de ainda não ser amplamente usado, o índice MLV indica não só a
fitotoxicidade na germinação das sementes, mas também no desenvolvimento das raízes.

CONCLUSÕES
A partir dos resultados pode-se concluir que ambos os compostos, CLV e RU, foram
classificados como fitotóxicos baseado no parâmetro GR, enquanto se observado o índice
MLV, somente o composto RU foi classificado como fitotóxico. Embora os compostos
testados tenham apresentado fitotoxicidade, a compostagem é uma alternativa importante
para o tratamento de resíduos sólidos orgânicos a fim de se realizar a ciclagem da matéria
orgânica e o seu aproveitamento em diversos usos, como usos agrícolas e em hortas, sendo
necessário um maior acompanhamento, tanto da fitotoxicidade quanto de outros parâmetros
durante o processo de compostagem, de forma a garantir a redução ou completa eliminação
da fitotoxicidade dos compostos, assegurando seu uso.

A GRADECIMENTOS

À UTFPR Londrina pelo suporte ao desenvolvimento deste trabalho e ao CNPQ

pela bolsa de iniciação científica concedida à segunda autora.

REFERÊNCIAS
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